Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Rose Bengal Photothrombosis av Confocal Optical Imaging Published: June 23, 2015 doi: 10.3791/52794

Introduction

Den teknikk som er beskrevet tillater visualisering av in vivo cellulære responser umiddelbart etter induksjonen av Rose Bengal photothrombosis i et intakt mus. Rose Bengal (4,5,6,7-tetraklor-2 ', 4', 5 ', 7'-tetraiodofluorescein) er et fotosensitivt fargestoff som brukes for å indusere iskemisk slag hos dyremodeller (mus og rotter). Etter en bolus-injeksjon av RB gjennom halevenen, og etterfølgende belysning gjennom en hodeskalle tynnet med et 564 nm laserlys, er en trombe induserte forårsaker en fysiologisk slag 1. Metoden ble opprinnelig beskrevet av Rosenblum og El-Sabban i 1977, og ble senere tilpasset av Watson i midten av 1980-tallet 1,2. I korte trekk, blir Rose Bengal bestrålt med grønt eksitasjonslys (561 nm laser i vårt tilfelle), som genererer produksjon av reaktive oksygenforbindelser, som deretter aktiverer vev faktor, en initiator av koagulasjonskaskaden. Induksjon av koagulasjonskaskaden bringer en iskemisk lesion som er patologisk relevant for klinisk hjerneslag tre.

Stroke har en kompleks patofysiologien grunn av samspillet av mange forskjellige celletyper, inkludert neuroner, gliaceller, endotel og immunsystemet. Velge den beste teknikken for å studere en bestemt cellulær prosess krever flere hensyn. Eksperimentelle teknikker faller grovt i en av tre kategorier: in vitro, in vivo og in silico med hver har fordeler og ulemper In vitro studier har den primære ulempe med å fjerne cellene fra sitt naturlige miljø, og kan derfor ikke gjengi virkninger sett i et intakt,. levende dyr. In vivo-teknikker sørger for forbedret eksperimentell replikasjon av sykdomstilstander med økt translasjonelle betydning. In silico refererer generelt til datamaskinmodellering av en sykdom eller cellulær prosess, og samtidig i økende grad anvendt for å studere mulige interaksjoner for undersøkelseple, må all informasjon sanket fortsatt testes i levende celler eller vev.

Den ideelle modellen av hjerneslag i laboratoriet innstillingen bør vise tilsvarende patologiske funksjoner til de som er sett i den menneskelige befolkning. Mens det er vanlige fysiologiske kjennetegn ved slag i den menneskelige befolkning, er det også mange forskjeller avhengig av den type skade opplevd. Hjerneslag i befolkningen forekommer som små eller store fartøy okklusjon, hemoragisk lesjoner og arterie-til arterie eller cardio-embolisms som resulterer i varierte infarktvolum samt forskjeller i mekanismer knyttet til hver patologi. Fordelen med å benytte dyr takts modellene er den generasjonen av reproduserbare infarkter som etterligner egenskapene til menneskets hjerneslag. De vanligste dyre takts modellene inkluderer arterieokklusjon hjelp: midten cerebral arterie okklusjon (emboliske eller endovaskulære gløde metoder) som modeller distal MCAO og photothrombosis modell. Fordelene end ulemper ved hver modell er gjennomgått andre steder (se 4 og 5). Global iskemiske modeller (MCAO), mens relativt enkelt å utføre er mindre relevant for menneskelig slag enn er fokale slag modeller. I tillegg er disse fremgangsmåter er svært variabel i indusering av reproduserbare hjernen infarkt lesjoner. Den photothrombosis modellen er svært reproduserbare så lenge eksperimentator styrer sine eksperimenter godt, og gir en klar fordel over MCAO modeller. Men på grunn av mikrovaskulaturen fornærmelse modellen har blitt beskrevet å vise en minimal iskemisk penumbra, området hvor celler er antatt å være salvageable 6,7. I tillegg kan vasogenic ødem og cytotoksiske ødemdannelse også indusert etter bestråling av bildeområdet. Til tross for disse begrensninger teknikken har gitt ny innsikt i mange fysiologiske prosesser etterfulgt av slag 8, 9, 10, 11.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Merk: Alle dyr prosedyrer ble godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité ved University of Texas Health Science Center San Antonio og var i samsvar med de ankommer retningslinjer.

1. bedøvelse for Kortikal Forberedelse

  1. Plasser musen i en induksjon kammer med 2-3% isofluorane blandes med oksygen for å indusere anestesi. Observere respirasjonsfrekvens nedgang som musen er indusert. Knip labben på musen for å avgjøre om musen er klar til å flytte til nesen membran. Merk: Anestesi nivå er et kritisk punkt i enhver in vivo forberedelse og forsiktighet bør utvises for ikke å forårsake et nivå som vil føre til global iskemi.
  2. Når musen er tilstrekkelig bedøvet, overføre dyret til kirurgi / bildebehandling plattform og plasserer muse nese i nesen membran og bruke 1-1,2% isofluorane å opprettholde en bedøvet tilstand. Sørg for at musen ligger på en temperatur controlled varmepute for å opprettholde kroppstemperatur (37 ° C +/- 0,5 ° C) over hele de resterende prosedyrer. Plasser dyrlegen salve over øynene for å hindre tørrhet mens under anestesi.
  3. Overvåk fysiologi av musen med en pulsoksymetri systemet med halen eller foten klipp som følger med systemet. Sjekk at lufthastigheten holdes mellom 50-65 pust / min. Sjekk at pulsen holder seg mellom 300-450 bpm og oksygenmetning holdes mellom 97-98% for å sikre langsiktig overlevelse av dyret.
  4. Når musen er tilstrekkelig bedøvet, barbere håret over kraniet ved hjelp av elektriske klippere, fjerne rester av hår og ren med Betadine, etterfulgt av en etanol pinne. Gjenta denne prosedyren inntil tre ganger for å sikre en steril kirurgisk miljø.

2. Kirurgisk prosedyre

  1. Med hodebunnen ferdig rengjort og barbert, gjøre en 5 mm snitt i hodebunnen av musen til å avsløre kranie fissures og å finne bregma.
  2. Bruk en steril bomull applikator for å fjerne eventuelle gjenværende fascia liggende kraniet.
  3. Lim en skreddersydde rustfri stålring (figur 1) med vevlimet til benet som ligger over parietal cortex ved hjelp av de stereotaksiske koordinater Bregma: -1 til -3 mm og lateral: 2-4 mm. Merk: limet setter vanligvis innen 2 minutter etter anbringelse av ringen på benet.
  4. Feste ringen i et stereotaksisk holder (figur 2) for å stabilisere mus og for å forhindre bevegelse under avbildning.
  5. Under en kirurgisk karakter disseksjonsmikroskop, sakte bore en 1-2 mm seksjon i kraniet ved hjelp av en hastighet som styres dremel-lignende verktøyet (Meisinger 3,9 mm bor) og pass på å holde området nivå som det er boret. Oppnå dette ved hjelp av en sikk-sakk mønster. For å unngå varmeutvikling, sett drill hastighet til lav og ta hyppige pauser.
  6. Når KS skallen blir shinny i utseende, fortsetter tynningav hodet ved hjelp av et skalpellblad benytte samme sikk-sakk-mønster for å holde den fortynnede overflatenivå for å lette jevn fjernelse av tynne lag av kraniale skallen. Ved hjelp av spissen av skalpellblad lage små lineære strøk med lett trykk for å fjerne tynne lag av ben på en gang. Fortsett denne til blodkar er godt synlig gjennom dissekere mikroskop.
  7. Dersom experimenter punkteringer gjennom eller bryte skallen under tynning prosessen, avlive dyret på grunn av sannsynlig skade på den underliggende cortex.
    Merk: mus skallen er omtrent 300 mikrometer i tykkelse og består av to tynne lag av kompakt ben (en ekstern og en indre lag) og et lag av svampaktig ben sandwich mellom to lag av kompakt ben. Det ytre lag av kompakt ben, og de ​​fleste av de svampaktige benet fjernes innen 5 mm boreområdet resulterer i en tilnærmet 50 um lag av kompakt ben rester (se figur 2B). Visualizasjon av vaskulaturen vil sikre at den endelige intakt tynnet skallen er omtrent 50 mikrometer i tykkelse. Skallen er derfor fortsatt til stede når tynnet til denne tykkelsen.

3. Mikroskop Oppsett

  1. Bruk en invertert mikroskop system (vanlig, konfokal eller to-foton systemer) som har en objektiv inverter. Merk: Det er også mulig å benytte en standard oppreist mikroskop. Den begrensende faktor vil være avstanden mellom scenen og målene. Modifikasjoner av trinn kan være nødvendig for å oppnå dette oppsettet.
  2. Sikre kirurgiske / bildebehandling plattform til en skreddersydde trinn som er plassert til side i bunnen av mikroskop. Merk: Plattformen er laget ved hjelp av en laboratorie-jekk for å tillate vertikal bevegelse av den kirurgiske / bildeplattformen under målet. Laboratoriet kontakten er montert på en plate som er festet til fire sylindriske stenger. (Se figur 2).
  3. Plasser målet inverter inneholder en 20XMålsettingen over kranie vinduet. Bruk en ekstern lyskilde for å finne den kraniale vinduet ved å se gjennom okularene av mikroskopet og plassere mål i bildeområdet. Merk: avbildning, vil bli betegnet med tilstedeværelse av blodkar.
  4. For vannbaserte mål, bruke kunstig cerebral spinalvæske (aCSF) (130 mM NaCl, 30 mM KCl, 12 mM KH 2PO 4; 200 mM NaHCO3, 30 mM HEPES, 100 mM, og glukose) som medium på grunn av potensielle lekkasje i kraniet under avbildning (figur 3).

4. Rose Bengal Dye Forberedelse, administrasjon og Induksjon av Stroke

  1. Forbered en frisk 20 mg / ml oppløsning av Rose Bengal i kunstig cerebral spinalvæske (aCSF); filtrere og sterilisere før administrasjon. Ikke bruk eller oppbevar Rose Bengal når det har vært blandet. Lag en ny løsning for hvert forsøk.
  2. Gi en 0,1 ml nålevenen injeksjon av Rose Bengal mens shermetisering cranial vindu med en 561 nm laser for å sikre tilfredsstillende injeksjon av løsningen. Merk: Rose Bengal vil bli visualisert innen 5 sekunder etter injeksjon i blodkar i hjernen. Hele fartøyet skal være fylt med Rose Bengal.
  3. Etter tilstrekkelig injeksjon av Rose Bengal fargestoff velge en passende beholder for tromboser basert på fartøyet diameter (40-80 mm) for å sikre reproduserbarhet av et bestemt lesjon volum. Skille mellom arterier og vener ved å se på blodstrømmens retning: arterier vil flytte fra større diameter til mindre diameter fartøy, årer flytter fra mindre til større diameter fartøy. Dette oppnås lett ved visualisering når Rose Bengal injiseres.
  4. Endre mikroskop innstillingen som følger:
    1. Øke oppholdstiden. Merk: Denne vil variere avhengig av mikroskopsystemet blir utnyttet.
    2. Øk lasereffekt til 100%.
    3. Samle tidssekvens bildene på en ramme / sek brukerMaksimal skannehastighet.
  5. Skann mus inntil en stabil klump dannes inne i beholderen. Merk: Dette oppnås vanligvis i løpet av 5 minutter med kontinuerlig scanning (se figur 4).
  6. Etter induksjon av dannelse av blodpropper med Rose Bengal, fjern mus fra bildeområdet tilbake til disseksjonsmikroskop. Fjern forsiktig rustfritt stål ring fra kranie skallen. Undersøke hjernevindu for blødninger. Hvis blødningen oppstår, avslutte eksperimentet.
  7. Bruk 6.0 monofilament sutur for å lukke innsnitt over skallen. Plasser antibiotisk salve langs sutur linje for å hindre smitte. Injiser Buprenex (0,05 mg / kg) subkutant hver 12. time i tre dager for smertebehandling.
  8. Returner musen til en bedring kammeret etter fjerning fra narkosen før helt våken og fritt bevegelige.
  9. Returner musen til et rent bur for videre etterforskning på et senere tidspunkt.

5. Lengde Imaging på påfølgende dager

  1. Ansette følgende metoder for å utføre lengde bildebehandling på påfølgende dager etter photothrombosis.
    1. Anesthetize mus som beskrevet i punkt 1 av metodene.
    2. Ved tilstrekkelig anestesi re-åpne hodebunnen ved å fjerne eventuelle gjenværende sting å gjenåpne huden overliggende tidligere boret bildefeltet.
    3. Bruk en steril bomull applikator for å fjerne eventuelle gjenværende fascia liggende kraniet.
    4. Lim en skreddersydde rustfri stålring (figur 1) med vevlimet til benet som ligger over den foregående bildefeltet.
    5. Feste ringen i et stereotaksisk holder (figur 2) for å stabilisere mus og for å forhindre bevegelse under avbildning.
    6. Finn blodkar som ligger under tidligere tynnet skallen. Bruk halevene-injeksjon av FITC-dekstran for å bekrefte nærværet av den tidligere indusert koagulere.
    7. Bruk 6,0 monofilament sutur å lukke iCision over skallen. Plasser antibiotisk salve langs sutur linje for å hindre smitte. Injisere Buprenex (0,05 mg / kg) subkutant hver 12. time i tre dager for smertebehandling.
    8. Returner musen til en bedring kammeret etter fjerning fra narkosen før helt våken og fritt bevegelige.

6. Kontroll av Stroke Induksjon (Post mortem)

  1. Ved avslutningen av en studie, verifisere slagvolum bruker 2,3,5-trifenyltetrazoliumklorid (TTC) flekker som vist i figur 5. Hele metoden kan bli funnet i 12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Formålet med denne metoden er å indusere en iskemisk slag hos dyremodeller (mus og rotter) etter en bolusinjeksjon av RB gjennom halevenen og etterfølgende belysning av en hodeskalle tynnet med en 561 nm laser lys. Bildene i Figur 4 viser utviklingen av klumpdannelse i et enkelt kar etter bestråling av området på 0, 1, 1,5 og 2 min. Før dannelse av blodpropper hele fartøyet er hvitt på grunn av fri flyt Rose Bengal. Etter induksjon av bestråling av fartøyet er det en åpenbar mørkere i porsjoner av fartøyet og viser induksjon av dannelse av blodpropper (rammer 1 og 1,5 min). Etter fullstendig okklusjon det er en markert akkumulering av Rose Bengal fargestoff (hvitt område) som går forut for blodpropp (sort område) inne i beholderen. De to minutters ramme viser den komplette okklusjon av arterien.

For å bekrefte tilstedeværelse av en iskemisk hjerneslag TTC flekker kan utnyttes. TTC er en commonly brukes beis for påvisning av hjerneinfarkt ved dannelsen av røde formazanfremstilling TTC produkter i friskt vev. Mangelen på formazanfremstilling (hvit vev) viser infarktområdet. De som er angitt ved boksene i figur 5 områder viser de typiske lesjoner størrelser som oppnås 1 og 5 dager fra to separate dyr etter en blodpropp som produseres i en beholder tilnærmet 80 mm i diameter. Bildeanalyse blir utført på en flat seng scanner og bruk av ImageJ programvare. Regioner av interesse kan bli trukket innen ImageJ å måle arealet av slagvolumet for hver enkelt hjerne.

Figur 1
Figur 1:. Stainless Steel Ring Tre visninger (topp, side og bunn visninger) vises i rustfritt stål ring holder som er brukt til skallen på musen for å feste den til stereotaxic holderen.


Fig. 2: Et mikroskop avbildning plattform oppsett for RB photothrombosis Den kirurgiske / avbildning plattform inneholder en holder for anestesi rør med nosecone og en stereotaksisk holder for den rustfrie stålring som er festet til skallen på dyret for å redusere bevegelse av dyret i løpet bildebehandling. Plattformen er plassert på toppen av og festet til laboratoriet kontakten for å tillate vertikal bevegelse for å plassere musen under mikroskopet målet. Laboratoriet kontakten er da festet til et objektbord, som tillater horisontal bevegelse. Objektbordet er plassert på toppen av og festet til fire sylindriske stenger.

Figur 3
Figur 3: Bilde av bildebehandling / kirurgisk plattform design og orientering under målet inverter. (A) Panelet til venstre viser et representativt bilde av plasseringen av en bedøvet mus (anestesi nesekonusen ble fjernet kort for å ta bildet). Legg merke til at bruk av en tilpasset stålring for å feste mus skallen for å redusere bidraget fra puste gjenstander gjennom avbildningsprosedyrer. Bildet til høyre viser et bilde av kortikale vinduet under et dissekere mikroskop. (B) Skisse av den tynne skallen preparat fra en koronal vis viser lagene av skallen i forhold til dura mater og tykkelsen av det avsmalnende område i forhold til det fulle skallen tykkelse.

Figur 4
Figur 4: Bilde av Rose Bengal Clot formasjonen Representative bilder av et enkelt fartøy med Rose Bengal fargestoff som ble injisert gjennom halen vei.n av musen. Bildene viser progresjonen av klumpdannelse i beholderen etter bestråling av området på 0, 1, 1,5 og 2 min. Legg merke til akkumulering av Rose Bengal fargestoff (hvitt) som går forut for blodpropp (sort) i 2 min rammen som viser den komplette okklusjon av arterien.

Figur 5
Figur 5: 2,3,5-trifenyltetrazoliumklorid (TTC) bilde av RB indusert lesjon Representative bilder vises på dag 1 og 5 etter photothrombosis induksjon.. Musene ble avlivet, og hjernene hurtig fjernet og skåret i 1 mm koronale seksjoner og farget med TTC i henhold til standardmetoder. TTC er en vanlig brukt flekk for påvisning av cerebral infarkt ved dannelsen av røde formazanfremstilling TTC produkter i friskt vev. Mangelen på formazanfremstilling (hvit vev) viser infarktområdet. Denområder som er angitt ved boksene viser de typiske lesjoner størrelser oppnådd ved å følge en blodpropp som produseres i en beholder omtrent 80 mikrometer i diameter.

Figur 6
Figur 6: Skjematisk fremstilling av Rose Bengal photothrombotic prosedyre.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Evnen til å oversette eksperimentell hjerneslag patofysiologien fra dyr til menneske søknaden har vært plaget med fiasko. Men bruk av dyremodeller, slik som photothrombosis modellen, gir mulighet for bedre forståelse av patofysiologien slag og utforskning av nye terapeutiske tilnærminger for å gi nevrobeskyttelse etter et slag. Små kortikale slag og microinfarctions produsert av photothrombotic modellen er klinisk relevant å subklinisk eller "silent" slag 13-15, som har en høy utbredelse og rammer cirka 4 prosent av USAs befolkning (rundt 11 millioner mennesker) hvert år 16. Taus slag har ikke de klassiske slag symptomer til stede i et større slag, slik som paralyse, sensoriske tap og problemer med å snakke, slik som vist i den midtre cerebrale arterie (MCA) okklusjon eller forbigående iskemisk anfall (TIA) 17. Dessuten er taus slag forskjellig fra lacunar slag, somer forårsaket av okklusjon av en enkelt gjennomtrengende arterie i dypere strukturer i hjernen eller i hjernestammen og også klinisk manifesterer med motor, sensoriske eller blandede underskudd 18. Pasienter med subklinisk eller "silent" slag vanligvis ikke viser noen ytre symptomer og er ofte uvitende om de selv har hatt slag. Silent slag resulterer i en subklinisk nedgang i kognitiv funksjon utstilt ved underskudd i minnet, beslutningstaking, og endringer i atferd. Over tid kan flere tause slag fører til klinisk signifikant tegn til hukommelsestap kjent som vaskulær eller multi-infarkt demens. Imidlertid kan stille strøk hjerneskade oppdages ved hjelp neuroimaging, og plasserer en pasient i fare for TIA og stort slag i fremtiden 19.

Den photothrombosis modellen gir mulighet for fremstilling av en reproduserbar in vivo-modell for trombose hos en intakt, bedøvet mus ved hjelp av den foto fargestoff Rose Bengal (RB) i kombinasjon med konfokalmikroskopi. Det er mange fordeler ved in vivo photothrombosis modell. En fordel ved denne metoden er muligheten til å forhåndsdefinere plasseringen av slaget ved hjelp av stereotaksiske koordinater; tillater en å studere bestemte cellepopulasjoner over dyr. I tillegg er reproduserbarheten av lesjon størrelse og volum godt kontrollert å benytte denne metoden ved å variere intensiteten av laserlyset og styring for fartøystørrelse som bestråles 20. Denne metoden gjør det også mulig for detaljert studie av endringer i peri-infarkt nevrotransmisjon og tilsvarende motsatt cortex 4. Selv om en enkelt stille slag forårsaker minimal underskudd, reproduserbarheten av denne modellen gir mulighet for evnen til å indusere flere stille slag i bestemte områder, som kan brukes til å etterligne forskjellige hjernelidelser som vaskulær demens. Utvikling av en terskel mellom flere tause slag og klinisk tydelig underskudd kunne bestemmes i spesiFIC områder av hjernen ved bruk av denne metoden så vel. Til slutt, gjør at modellen for longitudinelle studier i det samme dyret som åpner for både akutte og kroniske effekter holdes.

Det er imidlertid noen ulemper ved å bruke photothrombosis modell. En ulempe omfatter produksjon av en lesjon som er kjent som å ha et lite iskemisk penumbra, sammenlignet med andre modeller av fokale slag 4. For det andre er vasogenic og cytotoksisk ødemdannelse er mulig på grunn av den skade som kan oppstå i løpet av induksjon av photothrombosis, som mer ligner traumatiske hjerneskader enn fokale slag 4.

Ved bruk av photothrombosis modellen er det en rekke faktorer som må overvåkes gjennom hele eksperimentet. Det er viktig at den fysiologiske tilstand av dyret overvåkes under alle avbildningsprosedyrer. Det er velkjent at anestesi nivå kan påvirke den fysiologiske stAtus av dyret, og over bedøvelse forårsaker redusert hjertefrekvens og oksygentilførsel til dyret. Dette er en viktig faktor, da dette ville redusere tilgjengeligheten av oksygen til hjernen som resulterer i global ischemi. Derfor, ved bruk av et system som overvåker den fysiologiske statusen til dyret vil tillate den samtidige ikke-invasiv opptak av: arteriell oksygenmetning (SpO2); Puls; Pustefrekvens; Pulse Stinnhet (indikator på lokal blodstrøm og signalkvalitet); Breath Stinnhet (surrogat for intraplueral trykk); og kjernetemperaturen hos mus og rotter. Det blir stadig viktigere å kontrollere for anestesi forundrer når du arbeider med noen dyremodell for å redusere uventede confounds sette eksperimentelle resultatene til ytelser i klinisk stoke. Valget, varighet og anestesidybden kan ha en drastisk virkning på dyremodell av eksperimentell slag. Studier har vist at anestesimidler kan redusere infarkt size og kan også gi en viss beskyttelse mot cerebral iskemi 21-23,24. I tillegg har endringer i produksjon av reaktive oksygenarter også er vist i en studie som sammenligner bruken av halotan og propofol 25. Dette forvirre er viktig som en av de primære hypoteser i neuronal død forbundet med slag er produksjon av reaktive oksygenarter.

En komplikasjon av å utnytte in vivo mikroskopi for å studere responsen i hjernen til et hjerneslag er begrensning på bildedybden oppnåelig. I vårt laboratorium ved hjelp av konfokal mikroskopi bildedybden som kan oppnås er i området fra 100 til 200 um, mens anvendelse av en to-foton mikroskop kan øke denne dybde til mellom 400 til 500 um. Disse confounds blir lindret av utviklingen av målene med økt arbeids avstander og synkende størrelse. For eksempel gradienten brytningsindeks (glise) mikrolinser er microendoscopes with diameter mellom 35-1,000 mikrometer og er den minste hittil. Denne type sonde kan ikke settes inn i vevet uten å forårsake skade invasiv og har lave numeriske åpninger. På grunn av den lave NA oppløsningen er dårligere sammenlignet med tradisjonell optisk mikros mål 26.

I sammendrag, induserer Rose Bengal photothrombosis modell en infarkt av liten størrelse, og er nyttig i å studere den cellulære respons på et infarkt i både akutte og kroniske faser i en veldefinert cellulær populasjon. Denne modellen demonstrerer essensielle cellulære karakteristika sett med fokal ischemi etter MCAO og er derfor nyttig for å vurdere neurobeskyttende / neuroregenerative terapier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne hevder at de ikke har noen konkurrerende økonomiske interesser.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagents
Rose Bengal Sigma 330000
Isoflurane Anesthetic MWI Veterinary Supply 088-076
Vetbond 1469SB 1469SB
aCSF  126 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 1.25 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 10 mM glucose and 26 mM NaHCO3 (pH 7.4).
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
Dissecting Scissors Bioindustrial Products 500-410
Operating scissors 14 cm Bioindustrial Products 12-055
Forceps Dumont High Tech #5 style, straight Bioindustrial Products TWZ-301.22
LabJack 132X80 Optosigma Co 123-6670
Platform for Labjack 8X 8 Optosigma Co 145-1110
Ear bar holder from stereotaxic setup Stoelting/Cyborg 51654
Dispomed Labvent Rodent anesthesia machine DRE, Inc. 15001
Tech IV Isoflurane vaporizer DRE, Inc. 34001
F Air Canister DRE, Inc 80120
Bain circuit breathing tube DRE, Inc 86111B
Rodent adapter for bain tube DRE, Inc 891000
O2 regulator for oxygen tanks DRE, Inc CE001E
Rodent induction chamber DRE, Inc 15004C
Ethicon Silk 6-0; 18 in with P-3 needle Suture Express 1639G
Objective inverter Optical Adapter LSM technologies
Foredom drill Dual voltage 110/120 Foredom 134.53
Meisinger 3.9 mm drill bit Meisinger (Ref#310 104 001 001 009)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watson, B. D., Dietrich, W. D., Busto, R., Wachtel, M. S., Ginsberg, M. D. Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis. Annals of Neurology. 17, 497-504 (1985).
  2. Rosenblum, W. I., El-Sabban, F. Platelet aggregation in the cerebral microcirculation: effect of aspirin and other agents. Circulation Research. 40, 320-328 (1977).
  3. Owens, A. P. 3rd, Mackman, N. Sources of tissue factor that contribute to thrombosis after rupture of an atherosclerotic plaque. Thrombosis Research. 129, Suppl 2. S30-S33 (2012).
  4. Carmichael, S. T. Rodent models of focal stroke: size, mechanism, and purpose. NeuroRx : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 2, 396-409 (2005).
  5. Manual of stroke models in rats. , 332 CRC Press. (2009).
  6. Herz, R. C., Kasbergen, C. M., Hillen, B., Versteeg, D. H., de Wildt, D. J. Rat middle cerebral artery occlusion by an intraluminal thread compromises collateral blood flow. Brain Research. 791, 223-228 (1998).
  7. Brint, S., Jacewicz, M., Kiessling, M., Tanabe, J., Pulsinelli, W. Focal brain ischemia in the rat: methods for reproducible neocortical infarction using tandem occlusion of the distal middle cerebral and ipsilateral common carotid arteries. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism : Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 8, 474-485 (1988).
  8. Zheng, W., et al. Purinergic receptor stimulation reduces cytotoxic edema and brain infarcts in mouse induced by photothrombosis by energizing glial mitochondria. PloS One. 5, e14401 (2010).
  9. Zheng, D. M., Wewer, J., Lechleiter, J. P. 2Y. 1R. -initiated IP3R-dependent stimulation of astrocyte mitochondrial metabolism reduces and partially reverses ischemic neuronal damage in mouse. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 33, 600-611 (2013).
  10. Witte, O. W., Stoll, G. Delayed and remote effects of focal cortical infarctions: secondary damage and reactive plasticity. Advances in Neurology. 73, 207-227 (1997).
  11. Hagemann, G., Redecker, C., Neumann-Haefelin, T., Freund, H. J., Witte, O. W. Increased long-term potentiation in the surround of experimentally induced focal cortical infarction. Annals of Neurology. 44, 255-258 (1998).
  12. Kramer, M., et al. TTC staining of damaged brain areas after MCA occlusion in the rat does not constrict quantitative gene and protein analyses. Journal of Neuroscience Methods. 187, 84-89 (2010).
  13. Blinder, P., Shih, A. Y., Rafie, C., Kleinfeld, D. Topological basis for the robust distribution of blood to rodent neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 12670-12675 (2010).
  14. Nishimura, N., Rosidi, N. L., Iadecola, C., Schaffer, C. B. Limitations of collateral flow after occlusion of a single cortical penetrating arteriole. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 30, 1914-1927 (2010).
  15. Nishimura, N., Schaffer, C. B., Friedman, B., Lyden, P. D., Kleinfeld, D. Penetrating arterioles are a bottleneck in the perfusion of neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 365 (2007).
  16. Blum, S., et al. Memory after silent stroke: Hippocampus and infarcts both matter. Neurology. 78, 38-46 (2012).
  17. Heinsius, T., Bogousslavsky, J., Van Melle, G. Large infarcts in the middle cerebral artery territory Etiology and outcome patterns. Neurology. 50, 341-350 (1998).
  18. Wardlaw, J. What causes lacunar stroke. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 76, 617-619 (2005).
  19. Inoue, Y., et al. Ischemic stroke under anticoagulant therapy]. Rinsho shinkeigaku. Clinical Neurology. 50, 455-460 (2010).
  20. Tiannan Wang, W. C., Xie, Y., Zhang, W., Ding, S. Controlling the Volume of the Focal Cerebral Ischemic Lesion through Photothrombosis. American Journal of Biomedical Sciences. 2, 33-42 (2009).
  21. Head, B. P., Patel, P. Anesthetics and brain protection. Current Opinion in Anaesthesiology. 20, 395-399 (2007).
  22. Kirsch, J. R., Traystman, R. J., Hurn, P. D. Anesthetics and cerebroprotection: experimental aspects. International Anesthesiology Clinics. 34, 73-93 (1996).
  23. Koerner, I. P., Brambrink, A. M. Brain protection by anesthetic agents. Current Opinion in Anaesthesiology. 19, 481-486 (2006).
  24. Gelb, A. W., Bayona, N. A., Wilson, J. X., Cechetto, D. F. Propofol anesthesia compared to awake reduces infarct size in rats. Anesthesiology. 96, 1183-1190 (2002).
  25. Bhardwaj, A., Castro, I. A., Alkayed, N. J., Hurn, P. D., Kirsch, J. R. Anesthetic choice of halothane versus propofol: impact on experimental perioperative stroke. Stroke; A Journal Of Cerebral Circulation. 32, 1920-1925 (2001).
  26. Barretto, R. P., Messerschmidt, B., Schnitzer, M. J. In vivo fluorescence imaging with high-resolution microlenses. Nature Methods. 6, 511-512 (2009).

Tags

Medisin Rose Bengal enkelt fartøy hjerneslag, lacunar hjerneslag photothrombosis stille strøk
Rose Bengal Photothrombosis av Confocal Optical Imaging<em&gt; I Vivo</em&gt;: En modell av enkelt Vessel Stroke
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Talley Watts, L., Zheng, W.,More

Talley Watts, L., Zheng, W., Garling, R. J., Frohlich, V. C., Lechleiter, J. D. Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke. J. Vis. Exp. (100), e52794, doi:10.3791/52794 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter